麦克斯韦妖是著名的物理学家麦克斯韦提出的一个思想实验。这个实验大致说来,一个盒子里有许多处于不同能级的粒子,盒子与外界隔绝,盒外也有一个等温的热源,打开一个“门”使得热量通过盒壁进入盒子,从而使粒子有可能发生能级转移。麦克斯韦提出,在热源不断提供热量的过程中,能量会从低能状态自发无序地转移到高能状态,因而盒子内的粒子全部进入高能态,并且维持这一状态不变,即出现一种宏观的“永动机”。
但是经实际验证,麦克斯韦妖并不存在。量子力学理论认为,麦克斯韦妖问题的实质在于量子力学中存在“超测不等式”的影响,即在测量一个量子的时候,其他相关的量子的状态也会被影响。而在量子技术的应用中,科学家们正是利用了这种“超测不等式”的效应,在光子、离子等量子系统中实现了量子隐形传态、量子纠缠等非常规的通讯和计算方式。